(一)光電子材料及器件技術(shù)主題 1.人工晶體和全固態(tài)激光器
在國(guó)際上首次制備了新型深紫外非線性光學(xué)晶體材料和全固態(tài)激光器,并應(yīng)用該光源研制成功了超高分辨率光電子譜儀,其分辨率比普通光源光譜儀提高5倍;成功開發(fā)出了國(guó)際上最大功率的紅、綠、蘭全固態(tài)激光器,在此基礎(chǔ)上完成了全固態(tài)激光全色顯示和60吋激光家庭影院原理性演示,獲得了色彩艷麗的DVD動(dòng)態(tài)圖像;采用創(chuàng)新的微結(jié)構(gòu)非線性光學(xué)材料,首次用單塊微結(jié)構(gòu)晶體材料研制出總輸出功率500mW紅、綠、藍(lán)合成白光激光器,在國(guó)際上受到高度重視;進(jìn)一步鞏固了我國(guó)人工晶體和全固態(tài)激光器領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。
2.半導(dǎo)體照明材料與器件
攻克了一系列半導(dǎo)體照明光源產(chǎn)業(yè)化所需關(guān)鍵技術(shù),GaN外延片、白光LED器件、藍(lán)光激光器以及GaN基礎(chǔ)材料與裝備方面取得了顯著進(jìn)展,氮化物藍(lán)光LED產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)、大功率、高效率LED芯片、白光LED封裝技術(shù)和熒光粉技術(shù)等成果實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,在上海、北京、廈門等地吸引了數(shù)億元的社會(huì)資金,創(chuàng)建了上海藍(lán)光科技有限公司、北京睿源固態(tài)照明科技有限公司、北京光泉科技有限公司等一批高新技術(shù)企業(yè),初步形成了半導(dǎo)體白光照明產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈,正在培育一個(gè)新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)。
3.密集波分復(fù)用系統(tǒng)用關(guān)鍵光電子器件
全面掌握了大尺寸光纖預(yù)制棒制作工藝技術(shù),研制了G.655的三個(gè)系列的通信光纖產(chǎn)品,建立了完整生產(chǎn)線并投入批量生產(chǎn);成功開發(fā)出達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的40通道陣列波導(dǎo)光柵(AWG)復(fù)用/解復(fù)用器芯片和平面光波導(dǎo)器件自動(dòng)化耦合封裝系統(tǒng),建成國(guó)內(nèi)第一條完整的平面集成光波導(dǎo)器件工藝線;分布式喇曼光纖放大器和色散補(bǔ)償光纖在國(guó)內(nèi)實(shí)際干線工程中得到成功推廣和應(yīng)用;10Gb/s速率的直接調(diào)制多量子阱DFB激光器、PIN-TIA 芯片和組件以及系列光電模塊相繼研制成功,已經(jīng)開始批量生產(chǎn)和推廣應(yīng)用;在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了InP基2.5Gbit/s 速率1.55μm波長(zhǎng)單片OEIC光接收機(jī)。
4.光纖光柵傳感技術(shù)
攻克了傳感光纖光柵、光纖光柵溫度和應(yīng)變傳感器、光纖光柵系列解調(diào)器等關(guān)鍵器件規(guī);a(chǎn)成套技術(shù)與裝備,為我國(guó)大型工程(包括大壩、橋梁、隧道、建筑等)和石化、電力、軍工等行業(yè)領(lǐng)域提供了新一代的安全監(jiān)測(cè)技術(shù),F(xiàn)在國(guó)內(nèi)近十個(gè)行業(yè)上百項(xiàng)工程中得到應(yīng)用,如光纖光柵大應(yīng)變和滲漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已在湖北水布埡電站大壩(世界最高的面板壩)中應(yīng)用;光纖光柵長(zhǎng)期安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已在三峽“白鶴梁”水下博物館國(guó)家重點(diǎn)工程和十多座大型橋梁中得到應(yīng)用;光纖光柵火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)十多個(gè)大型石化企業(yè)和電力部門得到推廣應(yīng)用。該成果2004年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
5.新一代高性能片式元件材料
解決了賤金屬內(nèi)電極關(guān)鍵材料和薄層化技術(shù)問題,開發(fā)了一系列擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的片式電感類產(chǎn)品,總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,部分處于國(guó)際領(lǐng)先地位。形成十余條示范生產(chǎn)線,新增產(chǎn)能200億只,總規(guī)模達(dá)500億只/年,50%元件出口,大大提升了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,七大轉(zhuǎn)化基地年產(chǎn)值達(dá)到5億元以上,到“十五”末逾10億。
(二)特種功能材料技術(shù) 6.稀土永磁功能材料
突破了高檔釹鐵硼磁體的制造技術(shù)和表面處理技術(shù),開發(fā)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的稀土永磁材料系列最大磁能積達(dá)到N52并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)能國(guó)際領(lǐng)先;高檔燒結(jié)釹鐵硼磁體N50系列實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,項(xiàng)目實(shí)施新建或改建八條生產(chǎn)線,新增產(chǎn)能5500噸、產(chǎn)值約11億元;
原創(chuàng)性的1:12型釹鐵氮新材料體系建成100噸示范線;自主開發(fā)了適合國(guó)情的工藝和技術(shù)裝備,僅稀土微特電機(jī)替代進(jìn)口達(dá)近百億元。 “十五”計(jì)劃的實(shí)施使我國(guó)稀土永磁材料的產(chǎn)能占世界的比例由立項(xiàng)初期45%上升到70%,產(chǎn)值由20%升至40%,已成為全球最大的稀土永磁材料產(chǎn)業(yè)基地。
7.全氟離子交換膜材料
突破了全氟磺酸合成樹脂核心技術(shù),建立了年產(chǎn)50噸樹脂實(shí)驗(yàn)裝置,質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,成本大幅降低;年產(chǎn)5萬平方米全氟磺酸燃料電池離子膜連續(xù)生產(chǎn)線正在試車;突破了全氟羧酸單體制備核心技術(shù)和氯堿電解槽復(fù)合離子膜增強(qiáng)網(wǎng)絲核心制備技術(shù),完成了全氟羧酸樹脂聚合技術(shù)和氯堿電解槽離子膜復(fù)合技術(shù)。
8.新能源材料
開發(fā)了低鈷含量的新型鋰離子電池正極材料鈷鎳錳酸鋰,成本僅為鈷酸鋰的50%,性能達(dá)到世界領(lǐng)先水平;突破外國(guó)專利限制,使正極材料錳酸鋰的可逆容量達(dá)到107mAh/g;在國(guó)際上首次提出采用元宵結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合負(fù)極材料,實(shí)現(xiàn)了高容量、長(zhǎng)壽命和高效率,而且原材料和制造成本低。建成了鈷鎳錳酸鋰和錳酸鋰中試線和生產(chǎn)線,為我國(guó)高性能低成本鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
開發(fā)了核反應(yīng)堆用碳化硼芯塊,碳化硼控制材料和屏蔽材料實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,產(chǎn)品已在國(guó)家3個(gè)核反應(yīng)堆工程中獲得成功應(yīng)用。為高溫氣冷堆提供了控制棒碳化硼芯塊,該反應(yīng)堆已并網(wǎng)發(fā)電一年有余,運(yùn)行狀況良好;為試驗(yàn)快堆提供的數(shù)萬塊碳化硼芯塊已運(yùn)抵安裝現(xiàn)場(chǎng),各項(xiàng)指標(biāo)已通過有關(guān)部門的驗(yàn)收,為模擬試驗(yàn)堆提供了試驗(yàn)用碳化硼芯塊。
。ㄈ└咝阅芙Y(jié)構(gòu)材料技術(shù) 9.超級(jí)鋼鐵材料
采用高新技術(shù)提高了傳統(tǒng)鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)了鋼材品種的更新?lián)Q代,提升了我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平。采用成分設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化得到細(xì)晶組織,將200MPa級(jí)普碳鋼提高到400-500MPa碳素結(jié)構(gòu)鋼,實(shí)現(xiàn)性能翻一番,批量工業(yè)生產(chǎn)獲得成功,2004-2005年6月累計(jì)生產(chǎn)超級(jí)鋼超過200萬噸,產(chǎn)值超過60億元。
10.浮法在線鍍膜玻璃
成功解決了納米復(fù)合功能薄膜的浮法在線制備技術(shù),并依此技術(shù)成功地開發(fā)了無光污染節(jié)能鍍膜玻璃、彩色陽光控制鍍膜玻璃和低輻射節(jié)能鍍膜玻璃等一系列新型節(jié)能鍍膜玻璃。該技術(shù)的成功實(shí)施打破了國(guó)際上玻璃強(qiáng)國(guó)對(duì)我國(guó)浮法在線鍍膜玻璃技術(shù)的封鎖和產(chǎn)品的壟斷,提高了我國(guó)玻璃在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)了玻璃工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)升級(jí)。
11.高性能鎂合金
立足于我國(guó)豐富的鎂資源和稀土資源,突破了鎂合金的產(chǎn)業(yè)化技術(shù),開發(fā)了適合于我國(guó)國(guó)情的高性能汽車用鎂合金,主要產(chǎn)品有汽車動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件所需抗高溫蠕變和耐腐蝕的新型耐熱鎂合金,形成了1000噸鎂稀土中間合金及3000噸/年耐高溫鎂合金生產(chǎn)能力;形成年產(chǎn)鎂合金擠壓型材1000噸的生產(chǎn)能力,成功試制出十幾種管材和異形材;中壓精密成型的桑塔納2000型鎂合金輪轂,通過了日本VIA輪轂標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)架檢測(cè)。
12.高性能陶瓷部件
解決了耐高溫、高強(qiáng)、耐磨損、耐腐蝕陶瓷部件的關(guān)鍵制備技術(shù),在鋼鐵工業(yè)、精密機(jī)械、煤炭、電力和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。研發(fā)出具有優(yōu)異耐沖蝕磨損性能的煤礦重質(zhì)選煤機(jī)用旋流器陶瓷內(nèi)襯、潛水渣漿泵用耐磨陶瓷內(nèi)襯已在黃河治理中得到批量應(yīng)用;研制的碳化硅泡沫陶瓷過濾器可替代PSZ過濾器用于不銹鋼鋼水的過濾,在貴州新材料礦業(yè)有限公司建立了年產(chǎn)2000萬片碳化硅泡沫陶瓷的生產(chǎn)線,形成了規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。
13.特種工程塑料
解決了一系列規(guī);a(chǎn)技術(shù),建成了500t/a含雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)系列高性能樹脂的生產(chǎn)裝置,順利實(shí)現(xiàn)一次試車成功,累計(jì)銷售收入達(dá)到1億元。聚酰亞胺雙向拉伸膜質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,形成規(guī)模生產(chǎn)并得到了發(fā)改委產(chǎn)業(yè)化示范工程支持;聚醚醚酮類形成了規(guī)模產(chǎn)業(yè),2005年世界五百?gòu)?qiáng)企業(yè)、世界化學(xué)工業(yè)領(lǐng)先制造商之一的德國(guó)德固賽(Degussa)公司就長(zhǎng)春吉大高新材料有限責(zé)任公司股權(quán)轉(zhuǎn)讓3億元正式簽字,這是中德兩國(guó)總理簽署的政府科技合作協(xié)議中唯一的一項(xiàng)德國(guó)企業(yè)購(gòu)買中國(guó)高技術(shù)項(xiàng)目。
14.高速軌道交通用新材料
開發(fā)高速軌道交通用新材料,大幅度提高復(fù)合彈性結(jié)構(gòu)材料與制品的承載性能、減振降噪效能和使用壽命,所研發(fā)的高性能彈性材料耐疲勞次數(shù)超過美國(guó)同樣產(chǎn)品兩倍以上,空氣彈簧中耐老化性能超過國(guó)外同類產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)10倍以上,產(chǎn)品現(xiàn)已在株洲電力機(jī)車廠高速機(jī)車“奧運(yùn)之星”上進(jìn)行裝車試用;工程塑料擋板、橡膠枕墊等產(chǎn)品已在青藏鐵路、廣州地鐵、伊朗地鐵等工程中得到規(guī)模應(yīng)用并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益,所制備的新材料高技術(shù)產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售額超過1億元。規(guī)模生產(chǎn)的高性能彈簧鋼的耐疲勞次數(shù)已超過500萬次,年銷量2萬噸,應(yīng)用于高速軌道交通并已規(guī)模出口,高性能彈簧鋼直接產(chǎn)值達(dá)到了1.2億元。
15.低成本高性能復(fù)合材料方面
開發(fā)出一系列低成本高性能復(fù)合材料,車用樹脂基復(fù)合材料已用于制造飛龍重卡散熱器面罩、黃河王子商用車面罩、STYER重卡高頂、豪沃導(dǎo)風(fēng)罩等部件,形成年產(chǎn)1萬件重卡部件規(guī)模生產(chǎn)能力并實(shí)現(xiàn)了三種產(chǎn)品的大批量供貨。建筑碳纖維復(fù)合材料增強(qiáng)材料用于在江蘇建設(shè)成的我國(guó)第一個(gè)CFRP拉索斜拉橋、西藏高寒地區(qū)橋梁加固修復(fù)等基本建設(shè)領(lǐng)域;油田用碳纖維抽油桿已完成了20口油井的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn),連續(xù)正常使用超過了20個(gè)月,最大下井深度為2800米,實(shí)際應(yīng)用中節(jié)能35-50%、降低1-2個(gè)抽油機(jī)型號(hào),提高采油系統(tǒng)的效率;
。ㄋ模┏笠(guī)模集成電路配套材料技術(shù)專項(xiàng) 16.超大規(guī)模集成電路配套材料
攻克了直徑12英寸硅單晶拋光片成套制備、大直徑SOI材料制備、大直徑SiGe/Si外延材料制備、直徑6英寸半絕緣砷化鎵單晶制備、先進(jìn)封裝COF配套材料、超凈高純化學(xué)試劑制備、ULSI電路封裝用聚酰亞胺和液體環(huán)氧底填料制備等一系列關(guān)鍵技術(shù),;一批配套材料實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,月產(chǎn)10000片12英寸硅拋光片中試生產(chǎn)線的建設(shè)工作正在按計(jì)劃進(jìn)行, 4-6英寸SOI圓片年生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)30000片, 5-6英寸SiGe/Si外延材料達(dá)到月產(chǎn)100片能力,一條年產(chǎn)5000片6英寸半絕緣砷化鎵單晶拋光片生產(chǎn)線初步建成。通過“十五”863計(jì)劃的實(shí)施,初步形成了我國(guó)集成電路配套材料體系雛形,改變了我國(guó)高端集成電路配套材料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口和受制于人的被動(dòng)局面,支撐了我國(guó)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
。ㄎ澹┘{米材料技術(shù)專項(xiàng) 17. 納米材料技術(shù)
納電子材料與器件、納米生物醫(yī)學(xué)、納米能新源領(lǐng)域取得了一系列創(chuàng)新型成果,在國(guó)際上首次設(shè)計(jì)并制備出具有新型結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合負(fù)極材料,可使負(fù)極材料同時(shí)具備高容量(600mAh/g)、高壽命、低成本(30RMB/kg)的特性,綜合性能指標(biāo)已超國(guó)際先進(jìn)水平;固態(tài)納米染料太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率已達(dá)到5.48%,為世界最高水平;超高密度存儲(chǔ)密度達(dá)到104Gbits/cm2,是傳統(tǒng)存儲(chǔ)密度的105倍;毒品快速檢測(cè)儀檢測(cè)毒品海洛因的靈敏度達(dá)到0.5μg/L,比傳統(tǒng)的化學(xué)傳感器要提高二個(gè)數(shù)量級(jí);基于納米晶生物探針的免疫層析檢測(cè)技術(shù)為重大傳染性疾病乙肝、艾滋病等的臨床快速檢驗(yàn)提供一種安全、可靠、低成本的方法。
在醫(yī)療檢測(cè)方面,利用納米技術(shù),研制成功了基于納米晶生物探針的免疫層析檢測(cè)技術(shù),在保證免疫層析檢測(cè)準(zhǔn)確性的同時(shí),靈敏度比酶聯(lián)免疫檢測(cè)法提高1000倍,檢測(cè)時(shí)間為10分鐘,并實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的定量化。目前已經(jīng)建成年產(chǎn)800萬條免疫試紙的包裝生產(chǎn)線,該技術(shù)滿足了關(guān)系我國(guó)國(guó)計(jì)民生的重大傳染性疾病如乙肝、艾滋病迫切需求的免疫檢測(cè)產(chǎn)品,將對(duì)我國(guó)乙肝、艾滋病的檢測(cè)、治療、預(yù)防等方面產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。開發(fā)的血糖檢測(cè)儀使用方便,成本低,可以同時(shí)對(duì)糖尿病患者和訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)員的血糖、乳酸水平進(jìn)行檢測(cè);磁性納米材料經(jīng)改性后用于肝癌的溫?zé)嶂委,?duì)動(dòng)物的有效率達(dá)到60%。
在納米涂料方面,開發(fā)了納米化聚丙烯酸高性能水性木器涂料,消除了油性涂料中有毒有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境污染,而且基本達(dá)到油性木器涂料的性能,解決木器涂料水性化這一世界難題。目前完成2000噸/年中試線建設(shè),產(chǎn)業(yè)化以后,將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益?膳可a(chǎn)的高效納米TiO2光催化劑,光催化活性為P-25的5倍。制造的處理污水樣機(jī)能有效去除水中有毒有機(jī)污染物,光催化劑可再生,日處理污水量10噸/天,TOC去除率大于85%。
。└咔逦绕桨屣@示技術(shù)專項(xiàng) 18.高清晰度平板顯示技術(shù)
成功研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的34英寸的蔭罩式等離子體(SM-PDP)顯示技術(shù),在技術(shù)路線上有重大創(chuàng)新和突破,與國(guó)際上目前流行的“障壁式結(jié)構(gòu)等離子體平板顯示”技術(shù)相比,SM-PDP技術(shù)具有成本低、高清晰、全彩色等特點(diǎn),該技術(shù)為我國(guó)在發(fā)展低成本PDP的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中提供了一個(gè)趕超的機(jī)會(huì)。
開展了PDP、OLED和FED顯示終端的關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化,對(duì)打破國(guó)外的技術(shù)壟斷、節(jié)匯創(chuàng)匯、充分發(fā)揮和利用我國(guó)現(xiàn)有顯示器行業(yè)的優(yōu)勢(shì)和潛力,帶動(dòng)相關(guān)的原材料、機(jī)械、化學(xué)等基礎(chǔ)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展,建立我國(guó)自主的高清晰度電視體系和數(shù)字電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè),增強(qiáng)我國(guó)顯示器件產(chǎn)業(yè)在全球的競(jìng)爭(zhēng)力。
。ㄆ撸┏瑢(dǎo)技術(shù)專項(xiàng)
19. 超導(dǎo)技術(shù)
突破了高溫超導(dǎo)帶材產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù),建成了年產(chǎn)能力300公里的鉍系線材生產(chǎn)線,產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,并擁有多項(xiàng)自主核心技術(shù),突破了發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)壟斷,為我國(guó)超導(dǎo)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展提供了材料基礎(chǔ)。目前國(guó)產(chǎn)超導(dǎo)線材已用于超導(dǎo)輸電電纜、艦船用電機(jī)、機(jī)車用變壓器等項(xiàng)目中,產(chǎn)品并已銷往韓、美、歐等國(guó)。利用高溫超導(dǎo)帶材,完成的三相交流33.5米35kV/2kA高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng),在云南昆明普吉變電站正式掛網(wǎng)運(yùn)行成功,目前已穩(wěn)定運(yùn)行1年,這是繼丹麥和美國(guó)之后的全球第三組并網(wǎng)運(yùn)行的超導(dǎo)電纜系統(tǒng),綜合性能優(yōu)于前兩組。開發(fā)完成了適合我國(guó)移動(dòng)通信系統(tǒng)的超導(dǎo)濾波器子系統(tǒng),在中國(guó)聯(lián)通唐山分公司的的CDMA移動(dòng)通信基站上的得到成功應(yīng)用,實(shí)測(cè)通話距離是常規(guī)的1.7倍,系統(tǒng)已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超過1年,各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)成為繼美國(guó)之后、第二個(gè)擁有此類實(shí)用核心技術(shù)的國(guó)家。
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